Posttraumatic stress disorder (PTSD) is triggered after exposure to a traumatic event (experienced or witnessed) and its main symptomatology is composed of groups of avoidant, intrusive and hyperexcitability symptoms. It is estimated that 60.7% of men and 51.2% of women will experience at least one traumatic event during life and 8% of men and 20% of women will develop the disease. PTSD is associated with personal and economic costs, poor quality of life and about 1/3 of individuals will develop chronic symptoms despite adequate treatment. In January 2013, a fire of great proportions in a nightclub in Santa Maria-RS, known as KISS Nightclub, killed 242 young people and left hundreds with physical and psychological sequels. The great impact of this event caused an increase in the prevalence of several psychiatric disorders, among them PTSD. Given this, and the lack of effectiveness of standard treatment, other treatment strategies are necessary. Noninvasive neuromodulation techniques, such as Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS), have been shown to be promising in the treatment of neuropsychiatric disorders. tDCS consists of the passage of small intensity electric current through the brain through electrodes, in order to modulate cortical excitability. It is an open experimental study with 8 patients whose primary objective was to evaluate the tDCS effect on PTSD symptoms, with exploratory analyzes to evaluate the effects on cognition and depressive and anxious symptoms. After treatment, there was improvement in PTSD symptoms, depression and anxiety, and these effects were maintained throughout the first month after treatment. The positive effects on cognition started slowly and progressively and were significant when assessed after 30 days of treatment. / O Transtorno do Estresse pós-Traumático (TEPT) é desencadeado após a exposição a um evento traumático (vivenciado ou testemunhado) e sua principal sintomatologia é composta por grupos de sintomas evitativos, intrusivos e de hiperexcitabilidade. Estima-se que 60,7% dos homens e 51,2% das mulheres experienciarão pelo menos um evento traumático durante a vida e que 8% dos homens e 20% das mulheres desenvolverão a doença. O TEPT está associado a custos pessoais e econômicos, qualidade de vida pobre e cerca de 1/3 dos indivíduos desenvolverão sintomas crônicos apesar do tratamento adequado. Em janeiro de 2013, um incêndio de grandes proporções em uma casa noturna em Santa Maria-RS, conhecida como Boate KISS, matou 242 jovens e deixou outras centenas com sequelas físicas e psicológicas. O grande impacto desse evento ocasionou aumento da prevalência de diversas patologias psiquiátricas, entre elas o TEPT. Diante disso, e da pouca efetividade do tratamento padrão, outras estratégias de tratamento se fazem necessárias. As técnicas de neuromodulação não invasiva, entre elas a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) têm se mostrado promissoras no tratamento de transtornos neuropsiquiátricos. A ETCC consiste na passagem de corrente elétrica de pequena intensidade pelo cérebro, através de eletrodos, com a finalidade de modular a excitabilidade cortical. Trata-se de um estudo experimental aberto com 8 pacientes cujo objetivo primário foi avaliar o efeito da ETCC nos sintomas de TEPT, com análises exploratórias para avaliar os efeitos em cognição e sintomas depressivos e ansiosos. Após o tratamento, houve melhora dos sintomas de TEPT, de depressão e de ansiedade, e esses efeitos se mantiveram durante todo o 1º mês após o tratamento. Os efeitos positivos na cognição iniciaram-se lenta e progressivamente e foram significativos quando avaliados após 30 dias do tratamento.

Obesidade é uma doença multifatorial relacionada com desenvolvimento de patologias como hipertensão arterial, doença arterial coronariana, diabetes tipo 2 e certos tipos de câncer. Estruturas do sistema nervoso central, especialmente o hipotálamo, estão envolvidas no controle do apetite. A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica de estimulação cerebral não invasiva representando um recurso promissor no tratamento da compulsão alimentar e alterações metabólicas, uma vez que promove neuroplasticidade em vias envolvidas com comportamento alimentar. Portanto, o objetivo desta dissertação foi avaliar os efeitos da exposição à ETCC em ratos submetidos à modelo de obesidade. Todos os procedimentos foram aprovados pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA/HCPA:110455). Quarenta ratos Wistar machos foram divididos em 4 grupos: dieta padrão+sham ETCC, dieta padrão+ETCC, dieta hipercalórica+sham ETCC, dieta hipercalórica+ ETCC. Após 40 dias de exposição à dieta hipercalórica e previamente a exposição ao tratamento ETCC, os ratos foram expostos ao teste de campo aberto (OF, do inglês Open Field) para avaliar atividade exploratória e locomotora e ao teste de labirinto em cruz elevado (EPM, do inglês Elevated Plus Maze) para avaliar comportamento do tipo ansioso. Após 24h dos testes comportamentais, teve inicio a exposição ao tratamento repetido com ETCC bicefálico 20 minutos/dia/8 dias com intensidade de 0,5 mA no tratamento ativo ou exposição aos eletrodos desligados nos animais sham. Vinte e quatro horas após a última sessão de ETCC foram repetidos os testes comportamentais (OF e EPM) e 48h o teste do alimento palatável (PFT, do inglês Palatable Food Test) foi realizado. Para os ensaios bioquímicos, os ratos foram mortos 24 horas após a PFT. Os níveis de fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF, do inglês Brain-derived neurotrophic factor), interleucina 10 (IL-10), interleucina 1 beta (IL-1β), e o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α, do inglês Tumor Necrosis Factor-Alpha) no córtex foram determinados por ELISA (do inglês, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Delta de peso, índice de Lee, peso dos tecidos, níveis de citocinas e BDNF foram analisados por ANOVA de uma via. Foi empregado o teste de Kruskal-Wallis para análise dos dados do OF, EPM e PFT entre os grupos e para análise dos dados pré-tratamento e pós-tratamento foi empregado o teste de Wilcoxon. Diferenças foram consideradas significantes com um P <0,05. Nossos resultados demonstram que o tratamento com ETCC bicefálica reduz a compulsão por alimento palatável em ratos obesos após o jejum e reverte o aumento do Índice de Lee e do peso do tecido adiposo visceral nestes animais. Além disso, verificou-se que a exposição à dieta hipercalórica diminui os níveis de BDNF e IL-10 em cortex. Por outro lado. ETCC bicefálica diminui os níveis de IL-1β e TNF-α em córtex de animais obesos. A exposição à dieta hipercalórica teve efeito ansiolítico que foi revertido pelo tratamento com ETCC. Portanto, a exposição a tratamento repetido com ETCC parece atuar em vias envolvidas em comportamento alimentar modulando alterações neuroplásticas características da obesidade. / Obesity is a multifactorial disease related to development of diseases such as hypertension, coronary artery disease, type 2 diabetes and certain types of cancers. Structures of the central nervous system, particularly the hypothalamus, are involved in food intake control. The transcranial direct current stimulation (tDCS) is a promising non-invasive brain stimulation technique in the treatment of binge eating and metabolic disorders, since it promotes neuroplasticity pathways involved with feeding behavior. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of exposure to tDCS in rats subjected to obesity model. All procedures were approved by the Ethics Committee on Animal Use (CEUA / HCPA: number 110455). Forty male Wistar rats were divided into 4 groups: standard diet + sham tDCS (SDS), standard diet + tDCS (SDT), hypercaloric diet + sham tDCS (HDS) and hypercaloric diet + tDCS (HDT). Forty days after exposure to hypercaloric diet and previously exposure to the tDCS treatment, rats were exposed to the open field test (OF) to evaluate locomotor and exploratory activities and to elevated plus maze test (EPM) to assess anxiety-like behavior. Twenty-four hours after the behavioral tests, the repeated bicephalic tDCS treatment was started, 20-minute/day for 8 days, using 0,5mA of intensity in the active treatment or exposure to electrodes turned off in sham animals. Twenty-four hours after the last tDCS session the behavioral tests (OF and EPM) were repeated and the 48 hours before the palatable food test (PFT) was performed. For biochemical assays, the rats were killed 24 hours after the (PFT). Brain-derived neurotrophic factor (BDNF), interleukin 10 (IL-10), interleukin 1 beta (IL-1β), and tumor Necrosis Factor-Alpha (TNF-α) levels in the cortex were determined by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay test (ELISA). Delta weight, Lee index, tissue weight, cytokines and BDNF levels were analyzed by one-way ANOVA. It was employed a Kruskal-Wallis test for analysis of the data of the OF, EPM and PFT between the groups and to analyze the data pre-treatment and post-treatment was used Wilcoxon test. Significance diference was defined at P <0.05. Our results demonstrate that bicephalic tDCS treatment reduces the food craving in obese animals after fasting and it reverts the increased Lee index and the weight of visceral adipose tissue in these animals. Furthermore, it was found that exposure to hypercaloric diet decreases BDNF and IL-10 in the cortex. On the other hand, bicephalic tDCS treatment reduces IL-1β levels and TNF-α in the cortex. Exposure to hypercaloric diet had anxiolytic effect that was reversed by treatment with tDCS. Therefore, exposure to repeated treatment with tDCS appears to act in pathways related to eating behavior modulating changes neuroplastic obesity features.

Introdução: Estimulação transcraniana com corrente contínua (ETCC) é um método não invasivo de estimulação cerebral que modifica o potencial de repouso da membrana neuronal através de uma corrente elétrica de baixa intensidade. Trata-se de uma técnica neuromodulatória aplicável ao contexto terapêutico de disfunções do sistema nervoso implicados na fisiopatologia da dor e transtornos neuropsiquiátricos, com baixo custo, mínimos efeitos adversos e fácil aplicação. A ETCC tem se mostrado eficaz no tratamento de dores crônicas incluindo a fibromialgia (FM) em curto prazo. Seu uso se sustenta na melhor compreensão dos mecanismos fisiopatológicos dessa síndrome, os quais incluem processos de desinibição em nível cortical e infracortical, demonstrado por medidas neurofisiológicas como facilitação e desinibição, assim como redução da potência dos sistemas modulatórios descendentes da dor, além de alterações nas vias nociceptivas periféricas, como as fibras nervosas finas. No entanto, essa alteração isolada não foi previamente associada à disfunção no sistema de modulação descendente da dor (SMDD), observado na FM. As áreas de aplicação da ETCC dependem do objetivo terapêutico. O córtex motor primário (M1) é o alvo mais estudado e com maior contingente de evidências para o tratamento da dor e reabilitação motora, enquanto o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC) tem sido eficaz na depressão e melhora dos componentes psicoafetivos dos pacientes com dor crônica. Seu principal limitador prático é a necessidade de ir ao centro de atendimento durante dias consecutivos, pois o efeito terapêutico sustentado da ETCC necessita repetição das sessões Objetivos: Esta tese está constituída por dois estudos. O primeiro objetiva examinar se a disfunção de fibras finas que ocorre em pacientes com FM está ligada a um mau funcionamento do sistema modulador descendente da dor. No segundo, o objetivo é avaliar a eficácia do uso em longo prazo da ETCC em nível domiciliar na FM, com o objetivo de facilitar o uso e permitir a disponibilização desta técnica a pacientes do Sistema Único de Saúde. Estudo I: No primeiro estudo avaliamos se a disfunção de fibras nervosas finas periféricas está ligada a um mau funcionamento do sistema modulador descendente da dor (SMD) na FM. Métodos: Foi realizado um estudo exploratório no qual 41 mulheres com FM e 28 voluntárias saudáveis foram submetidas a testes psicofísicos que avaliaram a função de fibras sensitivas envolvidas na nocicepção. O teste quantitativo sensorial (QST) foi utilizado para medir o limiar perceptivo térmico (HTT), o limiar de dor térmica (HPT) e o limiar de tolerância à dor térmica (HPTo), bem como avaliar a mudança na Escala Numérica de Dor (NPS0-10) durante uma tarefa de modulação da dor condicionada (CPM-task). A algometria foi utilizada para determinar o limiar de pressão de dor (PPT). Escalas para avaliação de catastrofização, ansiedade, depressão e distúrbios do sono também foram aplicadas. O fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) foi medido como um marcador de neuroplasticidade. Realizamos modelos de regressão linear multivariada por grupo (saudáveis e FM) para estudar a relação entre a função do SMD e sua relação com as medidas psicofísicas. Resultados: As amostras diferiram em seu perfil psicológico, e nas medidas psicofísicas, o grupo e pacientes com FM apresentou menor sensibilidade e limiares de dor. Na FM, mas não nos saudáveis, os modelos de regressão revelaram que o HTT estava relacionado ao BDNF e ao CPM-Task (Hotelling's Trace = 1,80, P<0,001, poder=0,94, R2=0,64). HTT foi correlacionado positivamente com a CPM-task (B = 0,98, P= 0,004, Partial-ƞ2=0,25), e ao HPT (B=1,61, P=0,008, parcial -ƞ2= 0,21). No entanto PPT não foi correlacionado com o HTT. Na FM a relação do BDNF com CPM-Task teve uma relação negativa (B=-0,04, P=0,043, parcial-ƞ2=0,12) e a HPT foi diretamente proporcional (B= - 0,08, P=0,03, parcial-ƞ2 = 0,14). O BDNF não influenciou no modelo. E os efeitos adversos relatados foram maiores no grupo ativo (17,8%) em comparação com o grupo sham (6,6%). Conclusão: A disfunção sensorial periférica está associada positivamente à disfunção do sistema modulatório descendente da dor e aos níveis séricos de BDNF na FM, o que não ocorre em indivíduos saudáveis. Estudo II: O segundo estudo teve como objetivo avaliar a eficácia do uso domiciliar de 60 sessões da ETCC-ativa e ETCC-simulada aplicadas sobre a área DLPFC esquerda, nas pacientes com diagnóstico de FM. Métodos: Foi realizado um ensaio clínico randomizado, duplo cego, em paralelo, controlado com ETCC-simulada em 20 mulheres com diagnóstico de fibromialgia. A estimulação foi realizada durante cinco dias consecutivos na semana, durante 30 min, com a intensidade de 2 mA, por 12 semanas, totalizando 60 sessões. As pacientes receberam treinamento para uso do equipamento especialmente desenvolvido para uso domiciliar e mantinham contato com o pesquisador responsável por meio de mensagem de texto diariamente. Os efeitos foram medidos por meio da escala visual de dor (EAV) durante o curso de 12 semanas de tratamento, bem como o uso de analgésicos e possíveis eventos adversos, diariamente. Foram avaliados os níveis de depressão, catastrofismo e capacidade funcional para tarefas diárias, QST para verificar limiar de dor e tolerância ao calor, PPT e dosagem dos níveis séricos de BDNF no início, após 30 sessões e no final do tratamento. Um modelo linear misto com efeitos fixos foi usado para comparar mudanças nos escores de dor na EAV ao longo do tratamento. Resultados: A ETCC ativa domiciliar reduziu os escores de dor pela EAV (p<0.001) quando comparado ao sham, com uma redução média de dor de 64% (p<0.001). Além disso, ETCC ativa reduziu significativamente a incapacidade relacionada a dor [B-PCP:S escore total (p=0.023);-ƞ2=0.61]. Também reduziu os escores nas medidas clínicas de depressão, catastrofismo e qualidade do sono [BDI-II, PCS e PSQI (p<0.05)]. No entanto, ETCC ativa aumentou os escores na algometria (PPT) e tolerância térmica (HPTo) (p<0.01). O BDNF não influenciou no modelo. Os efeitos adversos relatados foram maiores no grupo ativo (17,8%) em comparação com o grupo sham (6,6%). Conclusão: A ETCC para uso domiciliar mostrou-se segura e eficaz na redução da dor, incapacidade relacionada a dor, sintomas depressivos e catastróficos e redução do uso de analgésicos. O conjunto de dados desta tese sugere que em pacientes fibromiálgicas, o nível de disfunção do sistema modulador descendente da dor está relacionado ao nível de disfunção de fibras nervosas finas periféricas envolvidas na nocicepção. Além disso, a ETCC de longo prazo em fibromiálgicas foi eficaz na melhora dos sintomas disfuncionais relacionados à dor crônica e se mostrou adequada para uso domiciliar. / Introduction: Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive method of brain stimulation that modifies the resting potential of the neuronal membrane through a low intensity electrical current. It is a neuromodulatory technique to the therapeutic context of dysfunctions of the nervous system implicit in physiotherapy and neuropsychological disorders, with low cost, adverse effects and easy application. tDCS has been effective without a chronic fight process, including fibromyalgia (FM), in which the processes of disinhibition are cortical and infracortical, demonstrated by neurophysiological as intracortical facilitation and desinhibition, as well as reduction of the power of the systems descending pain modulators. In addition, studies have shown a severity of inhibition of central positive correlation with BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) levels and seems to have some relation to the peripheral nociceptive pathways, as the areas of application of the stimulation depend on the primary motor cortex (M1) is the most studied target and the largest contingent of selection for the treatment of pain and motor reaction, while the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) was effective in the treatment of depression and psychoaffective components in cases of patients with the chronic condition. Although tDCS has been successful in treating FM, its main limiter is a need for the service center for consecutive days as it has cumulative effect. In fact, the erasure of the sessions guaranteed the therapeutic effect of the ETCC. The application of measures on consecutive days motivated the study of its value when applied at the household level, in order to allow the large-scale treatment technique to be adopted in the Unified Health System. This is proved by two studies. The first objective is to examine whether a fine-fiber dysfunction that occurs in patients with FM is linked to an operation of the pain-modulating system. Neuropathy of long nerve fibers has been implicated by a descriptor of pain, neurophysiological and psychophysiological neurophysiology, as well as skin biopsy studies. However, this comparison was not associated with dysfunction in the descending pain system (DPMS) not on FM. Objective did the study explore the association of dysfunction of small fibers with the DPMS and other substitutes for nociceptive changes in FM. In the second, the term is a measure of long-term use of ETCC at household level in FM Study I: In this first study evaluating the presence of nerve and peripheral fiber failure, it is linked to the functioning of the descending pain modulator system (DPMS) in FM Methods: It was performed an exploratory study with 41 FM women and 28 healthy volunteers whose were evaluated in psychophysical tests that evaluated a function of sensory fibers involved in nociception. The quantitative sensory test (QST) was used to measure the Heat thermal threshold (HTT), the heat pain threshold (HPT) and the thermal pain tolerance (HPTo), as well as the numerical scale of pain (NPS0 -10 ) over a task of modulation of conditioned pain (CPM-task). Algometry was used to determine the pain pressure threshold (PPT). Scales for evaluation of catastrophic, anxiety, depression and sleep disorders were also applied. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) was measured as a marker of neuroplasticity. Multivariate linear regression models by group (health and FM) for a relationship between a descending modulatory system function and its relationship with psychophysical measures. Results: The samples differed in their psychological profile, and in the psychophysical measures, the group and the patients with FM had lower sensitivity and pain thresholds. At FM, regression models revealed that HTT was related to BDNF and CPM-Task (Hotelling's Trace = 1.80, P <0.001, power = 0.94, R2 = 0.64). HTT was positively correlated with a CPM task (B = 0.98, P = 0.004, partial-ƞ2 = 0.25), and HPT (B = 1.61, P = 0.008, partial -ƞ2 = 0.21) . However PPT was not correlated with HTT. In FM, the relationship of BDNF with CPM, a negative relation was found (B = -0.04, P = 0.043, partial- = 2 = 0.12) and HPT was proportionally (B = -0.08, P = 0.03, partial-ƞ2 = 0.14). BDNF did not influence the model. And the adverse effects reported were higher in the active group (17.8%) compared to the sham group (6.6%). Conclusion: Peripheral sensory dysfunction is positively associated with the modulating dysfunction of BDNF levels in FM, which does not occur in isolated individuals. Study II: The second study had the purpose of evaluating the home use of 60 sessions of atDCS and s-tDCS on a left DLPFC area in patients with FM. Methods: A randomized, double-blind, parallel-sham controlled study in 20 women with FM. Stimulation was performed for five consecutive days in the week for 30 min at the intensity of 2 mA for 12 weeks, totaling 60 sessions. Patients were trained to use equipment specially designed for home use and maintained contact with the researcher responsible through daily text message. The effects were measured through visual pain scale (VAS) daily during the course of 12 weeks of treatment, as well as the use of analgesics and possible adverse events daily. The levels of depression, catastrophism and disability for daily tasks were assessed. The QST was used to check pain threshold and tolerance to heat, an algometry was used to check pressure pain threshold (PPT) and blood collection was performed to evaluate serum BDNF levels at baseline, after 30 sessions and at the end of treatment. A Mixed Linear Model with fixed effects was used to compare changes in pain scores in VAS throughout the treatment. Results: Home-based tDCS reduced dairy pain VAS scores (p<0.001), with cumulative mean pain drop of 64% (p<0.001). Furthermore, active home-based tDCS reduced significantly disability due to pain [B-PCP:S total scores (p=0.023; partial-ƞ2=0.61]. And also reduced scores in clinical measures like depression scores, catastrophizing pain scores and sleep quality scores [BDI-II and PCS (p<0.05), PSQI (p<0.05)]. However, active homebased tDCS enhance scores in algometry (PPT) and heat pain tolerance (HPTo) (p<0.01). Conclusion: Home-based anodal tDCS applied over the DLPFC in FM had a baseline neuroplasticity-dependent reduction effect on pain. In addition, it improved the disability due to pain, depressive symptoms and pain catastrophizing. It reduced the analgesic use and increased pressure and heat pain tolerance.

Dores crônicas representam um problema de saúde pública significativo. Suas consequências são devastadoras para a qualidade de vida dos pacientes e acarretam um custo alto para sociedade e para o sistema de saúde. A dor orofacial é uma condição de dor associada à cabeça, face, pescoço e estruturas da cavidade bucal. Entre os quadros mais comuns de dor crônica orofacial estão as disfunções temporomandibulares (DTMs) que incluem alterações musculoesqueletais e neuromusculares envolvendo a articulação temporomandibular (ATM), musculatura mastigatória e todos os tecidos associados. Em geral, as DTMs apresentam um componente inflamatório que é um dos principais causadores de dor nestes quadros. Citocinas como as interleucinas (IL-1, IL-6 e IL-8) e o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) participam deste processo e exercem um papel significativo na doença degenerativa articular. Por outro lado, citocinas anti-inflamatórias, como a IL-10, podem reduzir a resposta hiperalgésica e alterar a transcrição de interleucinas pró- inflamatórias como a IL-1β. O principal objetivo dos tratamentos para DTMs é o controle da dor articular, a recuperação da função do sistema mastigatório e a reeducação do paciente para minimizar cargas que possam perpetuar o problema. As opções medicamentosas existentes para o tratamento da dor crônica orofacial trazem algum benefício, no entanto são relacionadas a importantes efeitos colaterais. Estes efeitos suscitam a busca de novas alternativas terapêuticas para o alívio da dor nestes pacientes. Neste contexto, surgem novas opções como a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) e a melatonina. A ETCC é uma técnica de neuromodulação central, não invasiva, que representa uma opção promissora no manejo da dor, pois promove alterações neuroplásticas nas vias envolvidas com o processo doloroso e pode ser combinada a outras terapias. Por outro lado, a melatonina, um neuro-hormônio com marcante papel cronobiológico, apresenta também outras propriedades farmacológicas como anti-inflamatória e analgésica que vem despertando interesse de pesquisadores. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de duas novas opções terapêuticas, uma não-farmacológica (ETCC) e uma farmacológica (Melatonina), sobre a resposta hiperalgésica mecânica e térmica em ratos submetidos a um modelo de dor crônica orofacial (DTM). O estudo envolveu um modelo de DTM induzido por meio da injeção intrarticular de adjuvante completo de Freund. Além disso, nós observamos o impacto destes tratamentos sobre os níveis de citocinas (IL-6 e IL-10) e fatores neurotróficos (BDNF, NGF) em tronco encefálico e soro. Este estudo foi aprovado pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (GPPG-HCPA protocolo número: 12-0104) e CEUA/UFRGS (protocolo número 22356). Para avaliação da resposta hiperalgésica mecânica e térmica foram utilizados os testes de von Frey facial e placa quente, respectivamente. Os níveis de BDNF, NGF, IL-6 e IL-10 foram avaliados pelo método de ELISA. Nossos resultados demonstraram que tanto a ETCC, quanto a melatonina foram capazes de reduzir a resposta hiperalgésica induzida pelo modelo de dor. Nos animais tratados com ETCC houve interação dos fatores independentes (dor e tratamento) que levou à modificação nos níveis centrais dos mediadores avaliados, sugerindo que o efeito da ETCC envolve alterações plásticas nas vias envolvidas com o processamento da dor. Quanto ao tratamento com melatonina, embora tenha sido observado efeito da sua administração sobre a resposta nociceptiva, não foi possível afirmar o seu impacto sobre os níveis de citocinas e fatores neurotróficos devido à influência do veículo utilizado para preparação da melatonina. / Chronic pain represents a significant public health problem. Its consequences are devastating to the patient’s life quality and carry a high cost to society and the health system. The orofacial pain is a pain condition associated with the head, face, neck and structures of the oral cavity. One of the most common type of orofacial pain is the temporomandibular disorders (TMDs) that include musculoskeletal and neuromuscular alterations involving temporomandibular joint (TMJ), and masticatory muscles. TMD has an inflammatory component that is a major cause of pain. Cytokines such as interleukins (IL-1, IL-6 and IL-8) and tumor necrosis factor (TNF-α) are involved in this process and exert an important role in degenerative joint disease. Moreover, anti-inflammatory cytokines such as IL-10 can reduce the hyperalgesic response and modify the pro-inflammatory interleukins transcription such as IL-1β in an orofacial pain model in rats. The main objective of DTMs treatment is the joint pain control, the recovery of the masticatory system function and re-educate the patient to minimize adverse loads that could perpetuate the problem. The pharmacological treatments for TMD include non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), and steroids immunosuppressants. The discovery of new drugs or non-pharmacological treatments, which are safer, seems necessary, due to lack of effectivity and side effects with use of standard therapies. In this context, appears new therapeutics options as Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) and melatonin. The tDCS is a central neuromodulation technique, noninvasive, which represents a promising option in pain management because it promotes neuroplastic changes in pathways involved in the painful process and can be combined with other therapies. On the other hand, melatonin, a neuro hormone with remarkable chronobiological role also presents pharmacological properties that have been attracted the researchers interest for its sedative activity, anxiolytic, antidepressant, antioxidant, anti- inflammatory and analgesic. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of two new treatment options, a non- pharmacological (tDCS) and a pharmacological (Melatonin), upon the hyperalgesic mechanical and thermal response in rats subjected to a model of orofacial chronic pain (TMD) induced by complete Freund's adjuvant. Furthermore, we observed the impact of these treatments upon central neuroimmunomodulators levels (BDNF, NGF, IL-6 and IL-10). This study was approved by the Ethics Committee on Animal Use (CEUA) of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA GPPG - protocol number: 12-0104) and CEUA/UFRGS (protocol number 22356). To evaluate the mechanical and thermal hyperalgesic response we used the von Frey test facial and hot plate, respectively. The BDNF, NGF, IL-6 and IL-10 levels were assessed by ELISA method. Our results showed that both tDCS and melatonin was able to reduce the hyperalgesic responses induced pain model. In animals treated with tDCS there was interaction of the independent factors (pain and treatment) leading to change in the central levels of the evaluated cytokines and neuromodulators, suggesting that the effect of tDCS involves plastic changes in pain pathways. In relation to melatonin treatment, although it was observed effect upon the nociceptive response, it was not possible evaluate the impact of melatonin on cytokines and neuromodulators levels due to the influence of the vehicle used for melatonin preparation.

Introdução: A neuroplasticidade é um processo dinâmico e contínuo. Estruturas cerebrais e vias neurais participam de maneira conexa e intrincada no processo nociceptivo e nos seus mecanismos neuromodulatórios, tanto na sinalização quanto no desencadeamento de modificações anátomo-funcionais. Com o advento de técnicas de estimulação transcraniana não invasiva, como a estimulação transcraniana por corrente contínua (tDCS) que tem se revelado uma possibilidade terapêutica não farmacológica para o tratamento da dor, associada à melatonina, fármaco que tem demonstrado ação analgésica, o racional deste estudo é a pressuposição que o uso combinado dessas duas intervenções poderia ter efeito sinérgico ou aditivo no processamento nociceptivo. Foram avaliados parâmetros neurofisiológicos da excitabilidade cortical dados pela estimulação magnética transcraniana (TMS), pela dosagem do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e pelo teste de quantificação sensitiva (QST). Objetivos: Com o intuito de compreender o processo neuroplástico do sistema nociceptivo o presente trabalho tem dois objetivos: 1) Determinar a relação entre os níveis séricos do BDNF e a resposta à dor aguda induzida experimentalmente, assim como avaliar os substratos neurais dessa relação por meio da estimulação magnética transcraniana (TMS) e da função do sistema modulador descendente durante o estímulo condicionado pela tarefa (CPM-TASK); 2) Avaliar o efeito da melatonina isolada ou combinada à tDCS no limiar de dor ao calor, no CPM-TASK, nos parâmetros de excitabilidade cortical e nos níveis de BDNF em sujeitos saudáveis. Pacientes e métodos: Foram recrutados 20 sujeitos saudáveis masculinos, com idade entre 18 e 40 anos, em um ensaio clínico randomizado, crossover, placebo-controlado, cujo processo de randomização foi 2:2:1, favorendo os grupos de tratamentos ativos, divididos em 3 grupos: melatonina+tDCS ativo (n=20); melatonina+tDCS-sham (n=20) e placebo+tDCS-sham (n=10). Realizado coleta de sangue, parâmetros de excitabilidade cortical com o limiar motor (LM), potencial evocado motor (MEP), facilitação intracortical (FIC), inibição intracortical (IIC), e teste de quantificação sensitiva (QST) e CPM-TASK mensurados por escala numérica (NPS (0-10)) durante o estímulo algogênico induzido pelo calor (HPT), em avaliações basais e após os tratamentos propostos. A estimulação com a tDCS anódica foi aplicada sobre o córtex motor primário (M1), durante 20 minutos, com corrente de 2 mA, em única sessão. A melatonina foi administrada por via sublingual na dose de 0,25 mg/kg (máximo de 20mg). Resultados: Os resultados mostram que o limiar de dor ao calor (HPT) em graus Celsius (°C) está inversamente correlacionado com o BDNF sérico [Beta= -0.09, P=0.03], escores da NPS(0-10) durante CPM-TASK [Beta= -0.08, P=0.04)] e a facilitação intracortical [Beta= - 1.11, P=0.01]. Em relação ao ensaio clínico o efeito do tratamento determinou diferença significativa no limiar de dor ao calor, cuja diferença na média foi 4.86 [intervalo de confiança (IC), 95% (0.9 a 8.63)] quando comparado o grupo melatonina+tDCS ativo com o placebo+tDCS-sham. A diferença na média foi de 5.16 [(IC) 95% (0.84 a 8.36] quando comparado o grupo melatonina+tDCS-Sham com o grupo placebo+tDCS-sham. A diferença na média entre os grupos melatonina+tDCS ativo com melatonina+tDCS-Sham foi 0.29 [(CI) 95% = -3.72 a 4.23]. A diferença na média entre os grupos melatonina+tDCS ativo versus placebo+tDCS-sham no MEP foi de -20,37[(CI) 95% (-39,68 a -1,2)]. Não se observou diferença estatisticamente significativa entre os grupos nos demais parâmetros de excitabilidade cortical, no sistema modulador descendente (SMD) da dor avaliado pela CPMTASK ou nos níveis séricos de BDNF. Conclusões: Estes achados apoiam a hipótese de que o limiar de dor (HPT) está correlacionado de maneira inversa com o BDNF sérico e o nível de FIC, assim como a potência do sistema modulador descendente mostrou relação inversa com os níveis séricos de BDNF. Também, no contexto de dor aguda experimental a tDCS associada à melatonina não exerceu efeito sinérgico ou aditivo no limiar de dor ao calor. O tratamento combinado não mudou a função do sistema modulador descendente, nem os níveis séricos de BDNF. Estes achados sugerem que a ação da melatonina não é mediada por fatores em níveis cortical ou medular, pelo fato de não mudar a excitabilidade cortical, nem a dor ao estímulo condicionado pela tarefa. / Background: Pain-induced neuronal plasticity involves multiple molecular interactions. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive method of brain stimulation has been used to address a variety pain conditions. Melatonin, new therapies pharmacological, used in different therapeutic as analgesic, anti-inflammatory and sedative effects. Interesting question is if their combination could result in additive or synergistic effect on cortical excitability measurements via transcranial stimulation parameters (TMS), pain threshold determined by quantitative sensory testing (QST) and BDNF serum levels. Objective: 1) Determine the relationship between BDNF serum levels and acute experimental pain response, neural substrates of this relationship by assessing transcranial magnetic stimulation (TMS)-indexed cortical excitability and descending inhibitory response [Conditioned Pain Modulation, (CPM)] during CPM-TASK. 2) To test the effects combined intervention transcranial direct current stimulation (tDCS) and melatonin on pain was assessed by quantitative and sensory testing and the conditional pain modulation (CPM) during CPM-TASK, cortical excitability, as assessed by transcranial magnetic stimulation (TMS), and on serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) level. METHODS: We enrolled 20 healthy males aged 18 to 40 years in a blinded, placebocontrolled, crossover, randomized clinical trial. They were divided into three groups: sublingual melatonin (0.25 mg/kg)+active-tDCS (n = 20), melatonin (0.25 mg/kg)+shamtDCS (n = 20), or sublingual placebo+sham-tDCS (n = 10). One session of anodal stimulation (2 mA, 20 min) was applied over the primary motor cortex. Blood sample was collected and cortical excitability parameters were determined by TMS, followed by psychophysical pain testing and descending inhibitory response [Conditioned Pain Modulation, (CPM)] during CPM-TASK. Results: Heat pain threshold (HPT) was inversely correlated with BDNF levels [Beta=-0.09, P=0.03)] and Intracortical Facilitation (ICF) (Beta=-1.11, P=0.01) and the efficiency of the descending pain inhibitory system (as indexed by CPM, Beta=- 1.11, P=0.04) was inversely correlated with BDNF levels. There was a significant difference in the heat pain threshold (°C) for melatonin+active-tDCS (mean difference: 4.86, 95% confidence interval [CI]: 0.9 to 8.63) and placebo+sham-tDCS (mean: 5.16, 95% CI: 0.84 to 8.36). There was no difference between melatonin+active-tDCS and melatonin+sham-tDCS (mean difference: 0.29, 95% CI: −3.72 to 4.23). Melatonin alone did not significantly affect cortical excitability, CPM task result, or serum BDNF level. Conclusions: These findings support that serum neuroplasticity mediators have an association with the cortical excitability pattern and its response to acute experimental pain in healthy males, clinically supporting the existence of a role in the pain modulation process which is possibly involved in the descending pain inhibitory system. Also findings support the beneficial effects of melatonin on acute experimental pain; however, its association with active-tDCS did not increase its effectiveness. Melatonin’s effects are likely not mediated by cortical or spinal centers given the lack of effects on cortical excitability and on the CPM task.

Dores crônicas representam um problema de saúde pública significativo. Suas consequências são devastadoras para a qualidade de vida dos pacientes e acarretam um custo alto para sociedade e para o sistema de saúde. A dor orofacial é uma condição de dor associada à cabeça, face, pescoço e estruturas da cavidade bucal. Entre os quadros mais comuns de dor crônica orofacial estão as disfunções temporomandibulares (DTMs) que incluem alterações musculoesqueletais e neuromusculares envolvendo a articulação temporomandibular (ATM), musculatura mastigatória e todos os tecidos associados. Em geral, as DTMs apresentam um componente inflamatório que é um dos principais causadores de dor nestes quadros. Citocinas como as interleucinas (IL-1, IL-6 e IL-8) e o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) participam deste processo e exercem um papel significativo na doença degenerativa articular. Por outro lado, citocinas anti-inflamatórias, como a IL-10, podem reduzir a resposta hiperalgésica e alterar a transcrição de interleucinas pró- inflamatórias como a IL-1β. O principal objetivo dos tratamentos para DTMs é o controle da dor articular, a recuperação da função do sistema mastigatório e a reeducação do paciente para minimizar cargas que possam perpetuar o problema. As opções medicamentosas existentes para o tratamento da dor crônica orofacial trazem algum benefício, no entanto são relacionadas a importantes efeitos colaterais. Estes efeitos suscitam a busca de novas alternativas terapêuticas para o alívio da dor nestes pacientes. Neste contexto, surgem novas opções como a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) e a melatonina. A ETCC é uma técnica de neuromodulação central, não invasiva, que representa uma opção promissora no manejo da dor, pois promove alterações neuroplásticas nas vias envolvidas com o processo doloroso e pode ser combinada a outras terapias. Por outro lado, a melatonina, um neuro-hormônio com marcante papel cronobiológico, apresenta também outras propriedades farmacológicas como anti-inflamatória e analgésica que vem despertando interesse de pesquisadores. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de duas novas opções terapêuticas, uma não-farmacológica (ETCC) e uma farmacológica (Melatonina), sobre a resposta hiperalgésica mecânica e térmica em ratos submetidos a um modelo de dor crônica orofacial (DTM). O estudo envolveu um modelo de DTM induzido por meio da injeção intrarticular de adjuvante completo de Freund. Além disso, nós observamos o impacto destes tratamentos sobre os níveis de citocinas (IL-6 e IL-10) e fatores neurotróficos (BDNF, NGF) em tronco encefálico e soro. Este estudo foi aprovado pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (GPPG-HCPA protocolo número: 12-0104) e CEUA/UFRGS (protocolo número 22356). Para avaliação da resposta hiperalgésica mecânica e térmica foram utilizados os testes de von Frey facial e placa quente, respectivamente. Os níveis de BDNF, NGF, IL-6 e IL-10 foram avaliados pelo método de ELISA. Nossos resultados demonstraram que tanto a ETCC, quanto a melatonina foram capazes de reduzir a resposta hiperalgésica induzida pelo modelo de dor. Nos animais tratados com ETCC houve interação dos fatores independentes (dor e tratamento) que levou à modificação nos níveis centrais dos mediadores avaliados, sugerindo que o efeito da ETCC envolve alterações plásticas nas vias envolvidas com o processamento da dor. Quanto ao tratamento com melatonina, embora tenha sido observado efeito da sua administração sobre a resposta nociceptiva, não foi possível afirmar o seu impacto sobre os níveis de citocinas e fatores neurotróficos devido à influência do veículo utilizado para preparação da melatonina. / Chronic pain represents a significant public health problem. Its consequences are devastating to the patient’s life quality and carry a high cost to society and the health system. The orofacial pain is a pain condition associated with the head, face, neck and structures of the oral cavity. One of the most common type of orofacial pain is the temporomandibular disorders (TMDs) that include musculoskeletal and neuromuscular alterations involving temporomandibular joint (TMJ), and masticatory muscles. TMD has an inflammatory component that is a major cause of pain. Cytokines such as interleukins (IL-1, IL-6 and IL-8) and tumor necrosis factor (TNF-α) are involved in this process and exert an important role in degenerative joint disease. Moreover, anti-inflammatory cytokines such as IL-10 can reduce the hyperalgesic response and modify the pro-inflammatory interleukins transcription such as IL-1β in an orofacial pain model in rats. The main objective of DTMs treatment is the joint pain control, the recovery of the masticatory system function and re-educate the patient to minimize adverse loads that could perpetuate the problem. The pharmacological treatments for TMD include non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), and steroids immunosuppressants. The discovery of new drugs or non-pharmacological treatments, which are safer, seems necessary, due to lack of effectivity and side effects with use of standard therapies. In this context, appears new therapeutics options as Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) and melatonin. The tDCS is a central neuromodulation technique, noninvasive, which represents a promising option in pain management because it promotes neuroplastic changes in pathways involved in the painful process and can be combined with other therapies. On the other hand, melatonin, a neuro hormone with remarkable chronobiological role also presents pharmacological properties that have been attracted the researchers interest for its sedative activity, anxiolytic, antidepressant, antioxidant, anti- inflammatory and analgesic. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of two new treatment options, a non- pharmacological (tDCS) and a pharmacological (Melatonin), upon the hyperalgesic mechanical and thermal response in rats subjected to a model of orofacial chronic pain (TMD) induced by complete Freund's adjuvant. Furthermore, we observed the impact of these treatments upon central neuroimmunomodulators levels (BDNF, NGF, IL-6 and IL-10). This study was approved by the Ethics Committee on Animal Use (CEUA) of Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA GPPG - protocol number: 12-0104) and CEUA/UFRGS (protocol number 22356). To evaluate the mechanical and thermal hyperalgesic response we used the von Frey test facial and hot plate, respectively. The BDNF, NGF, IL-6 and IL-10 levels were assessed by ELISA method. Our results showed that both tDCS and melatonin was able to reduce the hyperalgesic responses induced pain model. In animals treated with tDCS there was interaction of the independent factors (pain and treatment) leading to change in the central levels of the evaluated cytokines and neuromodulators, suggesting that the effect of tDCS involves plastic changes in pain pathways. In relation to melatonin treatment, although it was observed effect upon the nociceptive response, it was not possible evaluate the impact of melatonin on cytokines and neuromodulators levels due to the influence of the vehicle used for melatonin preparation.

Introdução: A neuroplasticidade é um processo dinâmico e contínuo. Estruturas cerebrais e vias neurais participam de maneira conexa e intrincada no processo nociceptivo e nos seus mecanismos neuromodulatórios, tanto na sinalização quanto no desencadeamento de modificações anátomo-funcionais. Com o advento de técnicas de estimulação transcraniana não invasiva, como a estimulação transcraniana por corrente contínua (tDCS) que tem se revelado uma possibilidade terapêutica não farmacológica para o tratamento da dor, associada à melatonina, fármaco que tem demonstrado ação analgésica, o racional deste estudo é a pressuposição que o uso combinado dessas duas intervenções poderia ter efeito sinérgico ou aditivo no processamento nociceptivo. Foram avaliados parâmetros neurofisiológicos da excitabilidade cortical dados pela estimulação magnética transcraniana (TMS), pela dosagem do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e pelo teste de quantificação sensitiva (QST). Objetivos: Com o intuito de compreender o processo neuroplástico do sistema nociceptivo o presente trabalho tem dois objetivos: 1) Determinar a relação entre os níveis séricos do BDNF e a resposta à dor aguda induzida experimentalmente, assim como avaliar os substratos neurais dessa relação por meio da estimulação magnética transcraniana (TMS) e da função do sistema modulador descendente durante o estímulo condicionado pela tarefa (CPM-TASK); 2) Avaliar o efeito da melatonina isolada ou combinada à tDCS no limiar de dor ao calor, no CPM-TASK, nos parâmetros de excitabilidade cortical e nos níveis de BDNF em sujeitos saudáveis. Pacientes e métodos: Foram recrutados 20 sujeitos saudáveis masculinos, com idade entre 18 e 40 anos, em um ensaio clínico randomizado, crossover, placebo-controlado, cujo processo de randomização foi 2:2:1, favorendo os grupos de tratamentos ativos, divididos em 3 grupos: melatonina+tDCS ativo (n=20); melatonina+tDCS-sham (n=20) e placebo+tDCS-sham (n=10). Realizado coleta de sangue, parâmetros de excitabilidade cortical com o limiar motor (LM), potencial evocado motor (MEP), facilitação intracortical (FIC), inibição intracortical (IIC), e teste de quantificação sensitiva (QST) e CPM-TASK mensurados por escala numérica (NPS (0-10)) durante o estímulo algogênico induzido pelo calor (HPT), em avaliações basais e após os tratamentos propostos. A estimulação com a tDCS anódica foi aplicada sobre o córtex motor primário (M1), durante 20 minutos, com corrente de 2 mA, em única sessão. A melatonina foi administrada por via sublingual na dose de 0,25 mg/kg (máximo de 20mg). Resultados: Os resultados mostram que o limiar de dor ao calor (HPT) em graus Celsius (°C) está inversamente correlacionado com o BDNF sérico [Beta= -0.09, P=0.03], escores da NPS(0-10) durante CPM-TASK [Beta= -0.08, P=0.04)] e a facilitação intracortical [Beta= - 1.11, P=0.01]. Em relação ao ensaio clínico o efeito do tratamento determinou diferença significativa no limiar de dor ao calor, cuja diferença na média foi 4.86 [intervalo de confiança (IC), 95% (0.9 a 8.63)] quando comparado o grupo melatonina+tDCS ativo com o placebo+tDCS-sham. A diferença na média foi de 5.16 [(IC) 95% (0.84 a 8.36] quando comparado o grupo melatonina+tDCS-Sham com o grupo placebo+tDCS-sham. A diferença na média entre os grupos melatonina+tDCS ativo com melatonina+tDCS-Sham foi 0.29 [(CI) 95% = -3.72 a 4.23]. A diferença na média entre os grupos melatonina+tDCS ativo versus placebo+tDCS-sham no MEP foi de -20,37[(CI) 95% (-39,68 a -1,2)]. Não se observou diferença estatisticamente significativa entre os grupos nos demais parâmetros de excitabilidade cortical, no sistema modulador descendente (SMD) da dor avaliado pela CPMTASK ou nos níveis séricos de BDNF. Conclusões: Estes achados apoiam a hipótese de que o limiar de dor (HPT) está correlacionado de maneira inversa com o BDNF sérico e o nível de FIC, assim como a potência do sistema modulador descendente mostrou relação inversa com os níveis séricos de BDNF. Também, no contexto de dor aguda experimental a tDCS associada à melatonina não exerceu efeito sinérgico ou aditivo no limiar de dor ao calor. O tratamento combinado não mudou a função do sistema modulador descendente, nem os níveis séricos de BDNF. Estes achados sugerem que a ação da melatonina não é mediada por fatores em níveis cortical ou medular, pelo fato de não mudar a excitabilidade cortical, nem a dor ao estímulo condicionado pela tarefa. / Background: Pain-induced neuronal plasticity involves multiple molecular interactions. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive method of brain stimulation has been used to address a variety pain conditions. Melatonin, new therapies pharmacological, used in different therapeutic as analgesic, anti-inflammatory and sedative effects. Interesting question is if their combination could result in additive or synergistic effect on cortical excitability measurements via transcranial stimulation parameters (TMS), pain threshold determined by quantitative sensory testing (QST) and BDNF serum levels. Objective: 1) Determine the relationship between BDNF serum levels and acute experimental pain response, neural substrates of this relationship by assessing transcranial magnetic stimulation (TMS)-indexed cortical excitability and descending inhibitory response [Conditioned Pain Modulation, (CPM)] during CPM-TASK. 2) To test the effects combined intervention transcranial direct current stimulation (tDCS) and melatonin on pain was assessed by quantitative and sensory testing and the conditional pain modulation (CPM) during CPM-TASK, cortical excitability, as assessed by transcranial magnetic stimulation (TMS), and on serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) level. METHODS: We enrolled 20 healthy males aged 18 to 40 years in a blinded, placebocontrolled, crossover, randomized clinical trial. They were divided into three groups: sublingual melatonin (0.25 mg/kg)+active-tDCS (n = 20), melatonin (0.25 mg/kg)+shamtDCS (n = 20), or sublingual placebo+sham-tDCS (n = 10). One session of anodal stimulation (2 mA, 20 min) was applied over the primary motor cortex. Blood sample was collected and cortical excitability parameters were determined by TMS, followed by psychophysical pain testing and descending inhibitory response [Conditioned Pain Modulation, (CPM)] during CPM-TASK. Results: Heat pain threshold (HPT) was inversely correlated with BDNF levels [Beta=-0.09, P=0.03)] and Intracortical Facilitation (ICF) (Beta=-1.11, P=0.01) and the efficiency of the descending pain inhibitory system (as indexed by CPM, Beta=- 1.11, P=0.04) was inversely correlated with BDNF levels. There was a significant difference in the heat pain threshold (°C) for melatonin+active-tDCS (mean difference: 4.86, 95% confidence interval [CI]: 0.9 to 8.63) and placebo+sham-tDCS (mean: 5.16, 95% CI: 0.84 to 8.36). There was no difference between melatonin+active-tDCS and melatonin+sham-tDCS (mean difference: 0.29, 95% CI: −3.72 to 4.23). Melatonin alone did not significantly affect cortical excitability, CPM task result, or serum BDNF level. Conclusions: These findings support that serum neuroplasticity mediators have an association with the cortical excitability pattern and its response to acute experimental pain in healthy males, clinically supporting the existence of a role in the pain modulation process which is possibly involved in the descending pain inhibitory system. Also findings support the beneficial effects of melatonin on acute experimental pain; however, its association with active-tDCS did not increase its effectiveness. Melatonin’s effects are likely not mediated by cortical or spinal centers given the lack of effects on cortical excitability and on the CPM task.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-13T18:00:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE TARCISIO DUTRA -biblioteca. corrigida.pdf: 2614624 bytes, checksum: 476e231f253afb33957174e52fd558ec (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE TARCISIO DUTRA -biblioteca. corrigida.pdf: 2614624 bytes, checksum: 476e231f253afb33957174e52fd558ec (MD5) Previous issue date: 2015-11-17 / O Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) possui como características principais um padrão persistente de desatenção e/ou hiperatividade e impulsividade. O TDAH afeta tanto crianças como adultos, causando importantes prejuízos funcionais. O diagnóstico é realizado de forma eminentemente clínica e em adultos torna-se mais complexo pela carência de instrumentos de mensuração. O tratamento de base se dá através de medicamentos. Alguns portadores do transtorno, entretanto, não possuem resposta satisfatória ou enfrentam limitações devido aos efeitos colaterais. Tendo em vista que a estimulação cerebral não invasiva tem, nas últimas décadas, auxiliado no diagnóstico e no tratamento de algumas doenças neuropsiquiátricas, a presente pesquisa objetivou investigar o uso da estimulação cerebral em adultos com TDAH. Para isto foram realizados dois estudos. O primeiro estudo objetivou identificar se parâmetros neurofisiológicos obtidos através da estimulação magnética transcraniana (EMT) podem contribuir como recurso diagnóstico auxiliar do transtorno. Uma revisão sistemática com metanálise foi realizada nos bancos de dados PUBMED, Web of Science e COCHRANE. Foram incluídos 9 estudos observacionais que investigaram as seguintes medidas obtidas pela EMT: Limiar Motor de Repouso (LMR), Potencial Evocado Motor (PEM), Limiar Motor Ativo (LMA) Período Silente Cortical (PSc), Período Silente ipsilateral (PSi) Inibição Intracortical (IIC) e Facilitação Intracortical (FIC). O resultado da metanálise revelou que indivíduos com TDAH apresentam menor inibição intracortical que indivíduos saudáveis, indicando que esta medida poderia auxiliar no diagnóstico da doença. As demais medidas não mostraram claras diferenças em comparação com os indivíduos saudáveis. O segundo estudo investigou o efeito da estimulação cerebral não-invasiva excitatória sobre o desempenho atencional em adultos com sintomatologia de TDAH, comparando-os com adultos saudáveis. Através de um estudo crossover randomizado, controlado e duplo cego, 20 voluntários passaram por uma sessão real e uma sham (fictícia) de estimulação excitatória, utilizando-se a Estimulação Magnética Transcraniana Repetitiva (EMTr) ou a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC). A EMTr foi aplicada no córtex dorsolateral esquerdo (CPDLE) com intensidade de 80% do LMR e frequência de 10 Hz. A ETCC foi aplicada colocando-se o ânodo no CPDLE e o cátodo na região supraorbital contralateral, com intensidade de 1mA e duração de 20 minutos. A avaliação dos resultados da estimulação excitatória sobre o CPDLE foi realizada através de testes neuropsicológicos, considerando os seguintes desfechos:atenção focada e sustentada (Trail Making Test - Parte A, Digit Symbol Modality Test, teste D2); amplitude atencional (digit span backward/forward), manipulação mental (Digit Span Forward e Trail Making Test - Parte B) e resistência à interferência (Teste D2).Para a caracterização da amostra, realizou-se uma análise descritiva, utilizando de medidas de tendência central (média e desvio-padrão) para as variáveis contínuas e medidas de frequência para as categóricas. A normalidade dos dados foi analisada a partir do teste Shapiro-Wilk. Na comparação intragrupos foi utilizado o teste t pareado para as variáveis normais e o teste de Wilcoxon para as variáveis não normais. Na comparação entre os grupos foi utilizado o teste t para amostras independentes para as variáveis normais e o teste de Mann Whitney para variáveis não normais. De forma geral, os resultados evidenciaram melhora após a estimulação cerebral no que diz respeito à atenção focada, sustentada e a capacidade de resistência à interferência no grupo com sintomatologia com TDAH, a partir dos instrumentos aplicados, mais especificamente no Trail Making Test (parte A) e no teste D2. Observou-se também que a estimulação excitatória exerceu efeito contrário no grupo controle, piorando o desempenho atencional quando avaliado por alguns instrumentos. Em conclusão, os resultados obtidos neste estudo sugerem que a estimulação cerebral não invasiva excitatória pode aumentar o desempenho atencional em adultos com sintomatologia de TDAH, mais especificamente em relação ao span atencional, a atenção focada e sustentada, e resistência à interferência. / Attention Deficit Disorder and Hyperactivity Disorder (ADHD) has as main features a persistent pattern of inattention and / or hyperactivity and impulsivity. ADHD affects both children and adults, causing significant functional impairment. The diagnosis is made primarily of clinical presentation and for adults, the diagnosis becomes more complex by the lack of measurement instruments. The basic treatment is through medication. Some with the disorder, however, have no satisfactory answer or face limitations due to side effects. Considering that, in recent decades, the non-invasive brain stimulation has aided in the diagnosis and treatment of some neuropsychiatric disorders, this study investigated the use of non-invasive brain stimulation in adults with ADHD. For this two studies were performed. The first study aimed to identify whether neurophysiological parameters measured by transcranial magnetic stimulation (TMS) could serve as an auxiliary tool for diagnostic of ADHD. A systematic review with meta-analysis was conducted in the databases PubMed, Web of Science and COCHRANE. Observational nine studies were included that investigated the following parameters: Resting Motor Threshold (RMT),Motor Evoked Potential (MEP), Active Motor Threshold (AMT), Cortical Silent Period (PSc), ipsilateral Silent Period (ISP) Inhibition intracortical (IIC) and intracortical facilitation (ICF). The results of meta-analysis revealed that individuals with ADHD have less inhibition intracortical than healthy individuals, indicating that this measurement could aid in the diagnosis of the disease. The other parameters did not show clear differences compared to healthy subjects. The second study investigated the effect of non-invasive brain stimulation excitatory in adults with ADHD symptoms compared them with healthy adults. Through a randomized, controlled, double-blind, crossover study, 20 volunteers underwent to real and sham sessions of excitatory stimulation, using the repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) or transcranial direct current stimulation (tDCS). rTMS was applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) with an intensity of 80% of RMT and frequency of 10 Hz.tDCS was applied by placing the anode in DLPFC and the cathode in the contralateral supraorbital region with an intensity of 1 mA and duration 20 minutes. The evaluation of the results of excitatory stimulation on CPDLE was performed by neuropsychological tests, considering the following outcomes: focused and sustained attention (Trail Making Test - Part A, Symbol Digit Modality Test; D2 Test); attentional span (digit span backward / forward), mental manipulation (Digit Span Forward and Trail Making Test - Part B) and resistance to interference (D2 test). To characterize the sample, we carried out a descriptive analysis using measures of central tendency (mean and standard deviation) for continuous variables and frequency measures for categorical. The normality of the data was analyzed by Shapiro-Wilk test. In intra-group comparison was used the paired t test for normal variables and the Wilcoxon test for non-normal variables. For comparing the groups, we used the t test for independent samples for the normal variables and the Mann Whitney test for the non-normal variables. Overall, the results showed improvement with respect to the focused, sustained attention and interference resistance capacity in the group with ADHD symptomatology in the used measurements, more specifically in part A of Trail Making Test and D2 Test . It was also observed that the excitatory stimulation exerted opposite effect in the control group, worsening the attentional performance in some outcomes. It is suggested that more studies are conducted to understand this distinction.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-20T13:14:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de mestrado_Lívia Shirahige.pdf: 6896195 bytes, checksum: ceb28c31e441776f8f313f6f8a32964f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de mestrado_Lívia Shirahige.pdf: 6896195 bytes, checksum: ceb28c31e441776f8f313f6f8a32964f (MD5) Previous issue date: 2016-07-12 / CAPES / A presente dissertação consiste em dois estudos que se propõem a compreender o padrão de atividade elétrica cortical de indivíduos migranosos (quando comparado à de indivíduos com outros tipos de cefaleia e saudáveis – estudo 1) e a qualidade da evidência do uso da estimulação cerebral não invasiva (ECNI) para o controle da dor de pacientes com migrânea (estudo 2). No primeiro estudo, os indivíduos foram submetidos a avaliações da excitabilidade do córtex visual e motor, no período interictal, antes e imediatamente após a estimulação visual por padrão reverso (EVPR). A resposta da excitabilidade do córtex motor foi realizada através das medidas de: (i) limiar motor de repouso (LMR), (ii) inibição e facilitação intracortical e (iii) amplitude do potencial evocado motor (PEM). A resposta da excitabilidade do córtex visual foi avaliada pela determinação do limiar de fosfeno (LF). A EVPR consistiu em um padrão quadriculado, alternando 600 vezes a uma frequência de 3,1 Hz. Durante a estimulação, foi avaliado o potencial evocado visual (PEV) a fim de observar se houve ou não habituação em cada indivíduo. Para garantir o mascaramento dos avaliadores, após as avaliações os indivíduos foram classificados em três grupos: (i) GM - migrânea; (ii) GOC - outros tipos de cefaleia e (iii) GS- saudável. Tal classificação foi feita de acordo com três diagnósticos concordantes: (i) avaliação clínica por um neurologista, (ii) avaliação segundo os critérios da International Classification of Headache Disorders, e (iii) de acordo com as respostas do diário de cefaleia, durante um mês. Dos 59 indivíduos incluídos no estudo, 25 foram classificados nos grupos GM, 23 no GOC e 11 no GS. Não houve diferença intergrupo quanto às características antropométricas e comportamentais, exceto para as variáveis inerentes à cefaleia. Também não houve diferença intergrupos antes e após a EVPR, em relação às medidas de excitabilidade cortical visual e motora. Detectou-se apenas uma redução significativa do LF após a estimulação, no GM (Z=-3,545, p=0,001) e GOC (Z=-3,608, p=0,000). Não houve diferença em relação às medidas de PEV intra e intergrupos. Em relação à ocorrência de habituação em cada grupo, não houve diferença entre grupos (X²=0,739; p=0,691). Desta forma, conclui-se que indivíduos com migrânea e com outras cefaleias apresentam aumento na excitabilidade do córtex visual após a EVPR. Pode-se inferir também que a ocorrência de déficit de habituação pode não estar associada exclusivamente aos mecanismos fisiopatológicos da migrânea. O segundo estudo foi uma revisão sistemática com metanálise em que se incluiu artigos (sem restrição linguística) das seguintes bases de dados: Medline, LILACS, CINAHL, Scopus, Web of Science e CENTRAL. Ao total, oito ensaios clínicos foram incluídos na análise quantitativa (153 migranosos submetidos ao protocolo real de ECNI e 143 à estimulação fictícia). Quatro estudos investigaram os efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) e quatro, os efeitos da estimulação magnética transcraniana (EMT). Não foi encontrado resultado significante na metanálise de efeitos das ECNI para intensidade da dor (tamanho do efeito – TE=-0,61; p=0,11), número de crises (TE=-0,44; p=0,22) e ingesta de medicamento (TE=-0,57; p=0,08). Ao considerar apenas os efeitos da ETCC, foi encontrada uma redução significativa para todas as variáveis de controle da dor (intensidade da dor: TE=-0,91, p=0,04; número de crises: TE=-0,75, p=0,004; ingesta de medicamento: TE=-0,64; p=0,03). Cefaleia e sonolência foram os efeitos adversos mais reportados durante ou após a aplicação das ECNI, sem diferença significativa de ocorrência em relação à estimulação fictícia, exceto para a cefaleia (odds ratio=3,55; p=0,02). A qualidade da evidência atual acerca do uso da ECNI no controle da dor de indivíduos com migrânea apresenta-se baixa ou muito baixa, e sugere que as ECNI não são efetivas quanto ao tratamento da migrânea. Contudo, a análise por subgrupo demonstra que a ETCC possui efeito de moderado a alto, e desta forma, pode ser uma alternativa não farmacológica promissora para o controle da dor, principalmente para a redução de ingesta medicamentosa. / The present dissertation was composed by two studies that aimed to understand what is the pattern of cortical electrical activity of individuals with migraine (study 1) and to evaluate the body of evidence of NIBS treatment for pain control in migraineurs (study 2). In the first study, the volunteers were submitted to an evaluation of motor and visual cortical excitability (before and immediately after visual stimulation), realized in interictal period. Motor cortical excitability was measured by: (i) resting motor threshold (RMT); (ii) intracortical inhibition and facilitation; (iii) motor evoked potential (MEP). Visual cortex excitability was evaluated by phosphene threshold (PT) assessment. Visual stimulation consisted of a checkerboard pattern, reversed for 600 times at a frequency of 3.1 Hz. During visual stimulation, the visual evoked potential (VEP) was measured, in order to evaluate the occurrence of habituation for each individual. After evaluation, subjects were classified into the groups, performed according to agreement of diagnoses in three steps: (i) evaluation by a neurologist (for clinical diagnosis); (ii) evaluation by International Classification of Headache Disorders criteria; (iii) evaluation by headache diary responses, filled in one month. The 59 included volunteers were classified in the groups: MG - migraine (n=25); OHG - other types of headache (n=23) and HG - healthy subjects (n=11). There was not intergroup difference in anthropometric and behavioral characteristics, except for variables related to headache. There were no differences between groups before and after stimulation regarding to measures of visual or motor cortical excitability. However, it was observed a decrease of PT after stimulation in MG (Z=-3.545, p=0.001) and OHG (Z=3.608, p=0.000). There was not difference in VEP measures within or between groups. Regarding to habituation occurrence in each group, there was not found difference (X²=0.739; p=0.691). Thus, individuals with migraine and other types of headache have an increase of visual cortex excitability after visual stimulation. We can also infer that the lack of habituation cannot be associated exclusively to the physiological mechanisms of migraine. The study two was a systematic review of clinical trials. The literature search comprised the following databases: MEDLINE, LILACS, CINAHL, Scopus, Web of Science and CENTRAL, with no language restriction. Eight studies were included in quantitative analysis (153 migraineurs submitted to the NIBS and 143 to sham stimulation). Four studies investigated tDCS effects and four TMS effects. It was not found significant results in the overall effect meta-analysis (tDCS and TMS effects) for pain intensity (SMD=-0.61; p=0.11), number of attacks (SMD=-0.44; p=0.22) and painkiller intake (SMD=-0.57; p=0.08). In subgroup analysis, it was found a significant decrease for all pain control measures (pain intensity: SMD=-0.91, p=0.04; frequency of attacks: SMD=-0.75, p=0.004; painkiller intake: SMD=-0.64; p=0.03), only for tDCS. Headache and sleepiness were the most reported adverse effects during or after NIBS application, without difference in relation to sham stimulation (except to headache in sensitivity analysis (odds ratio=3.55; p=0.02). Therefore, quality of evidence in relation to NIBS treatment on pain control for migraineurs still remains low or very low. Perhaps NIBS are not effective for migraine treatment. However, subgroup analysis suggests that tDCS have moderate to high effect, with moderate level of recommendation. These results may indicate that tDCS could be a promising nonpharmacological approach for pain control, mainly for painkiller intake reduction.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-20T13:29:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Lorena Melo.pdf: 5009694 bytes, checksum: 8c547ec6fe15f072172ade3743762b9f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Lorena Melo.pdf: 5009694 bytes, checksum: 8c547ec6fe15f072172ade3743762b9f (MD5) Previous issue date: 2016-07-12 / CAPES / A presente dissertação apresenta dois estudos com o intuito de avançar no conhecimento das repercussões das estimulações cerebelares no aprendizado motor e equilíbrio de indivíduos saudáveis. O estudo 1 se propôs a investigar os efeitos polaridade-dependentes da estimulação transcraniana por corrente contínua cerebelar (ETCCc) no equilíbrio de indivíduos saudáveis. O estudo 2, verificou os efeitos da ETCCc e da estimulação magnética transcraniana repetitiva cerebelar (EMTr-c) no aprendizado motor de saudáveis. No primeiro estudo, 15 voluntárias saudáveis e destras foram submetidas a três sessões de ETCCc (anódica, catódica e sham) no hemisfério cerebelar direito em ordem contrabalanceada. Em cada sessão, o equilíbrio estático e dinâmico foi avaliado pela ferramenta Biodex Balance System antes e após cada estimulação, através dos testes Athlete Single Leg Stability e Limits of Stability. Os resultados apontaram para uma piora no equilíbrio estático após a ETCCc catódica, avaliado pelo Athlete Single Leg Stability do membro inferior esquerdo em comparação com os valores basais (p=0,01) e com a ETCCc sham (p=0,04). Dessa forma, é possível afirmar que a ETCCc catódica foi capaz de interferir no equilíbrio estático de indivíduos saudáveis. O segundo estudo foi realizado com 18 voluntários destros, submetidos a seis sessões em ordem contrabalanceada. As sessões consistiram na aplicação dos seguintes protocolos sobre o hemisfério cerebelar esquerdo: (i) ETCCc anódica; (ii) ETCCc catódica; (iii) ETCCc sham; (iv) EMTr-c 10 Hz; (v) EMTr-c 1 Hz e (vi) EMTr-c sham. O aprendizado motor online (durante a estimulação) e offline (após a estimulação) foi avaliado através do teste de reação serial (aquisição e evocação) e teste de escrita (duração total e precisão do movimento), respectivamente. Foi observado que para o aprendizado motor online, as EMTr-c 1 Hz (p=0,018) e 10 Hz (p=0,010) e ETCCc catódica (p=0,001) foram capazes de alterar a aquisição, enquanto que todas as estimulações (p<0,05), com exceção da anódica (p=0,126), foram capazes de interferir na evocação da sequência aprendida. Em relação ao aprendizado motor offline, houve redução da duração total da escrita para todas as condições de estimulação (p<0,05). Para a precisão do movimento, houve melhora apenas para as condições: ETCCc anódica (p=0,003), EMTr-c 1 Hz (p=0,006) e 10 Hz (p=0,014). Portanto, a EMTr-c parece melhorar o aprendizado motor independente da frequência de estimulação e do momento da execução da tarefa (online ou offline). Por outro lado, o efeito da ETCCc mostra-se polaridade-dependente, visto que apenas a ETCCc anódica melhorou o aprendizado offline e a catódica apresentou melhores resultados para o aprendizado online. / This dissertation comprises two studies in order to understand the effects of cerebellar stimulations on motor learning and postural balance of healthy individuals. The first experiment (study 1) aimed to investigate the polarity-dependent effects of cerebellar transcranial direct current stimulation (ctDCS) on postural balance in healthy volunteers. The second experiment (study 2) aimed to evaluate ctDCS and cerebellar repetitive transcranial magnetic stimulation (c-rTMS) effects on motor learning in healthy individuals. In the first study, 15 righ-handed healthy volunteers were submitted to three ctDCS sessions (anodal, cathodal and sham) in a counterbalanced order. In each session, static and dynamic balance were evaluated by the Biodex Balance System before and after each stimulation through the Athlete Single Leg Stability and Limits of Stability tests. It was found a worsening static balance after cathodal ctDCS, assessed by Left Athlete Single Leg Stability test when compared to baseline (p=0.01) and sham stimulation (p=0.04). Thus, it is reasonable to assume that cathodal ctDCS was able to interfere on static balance in healthy individuals. The second experiment (study 2) was performed with 18 righthanded volunteers submitted to six session in a counterbalanced order. In each session, the left cerebellar hemisphere was modulated by the following protocols: (i) Anodal ctDCS; (ii) Cathodal ctDCS; (iii) Sham ctDCS; (iv) 10 Hz c-rTMS; (v) 1 Hz crTMS and (vi) Sham c-rTMS. Motor learning was evaluated during (online) or after (offline) stimulation protocols by the serial reaction test (acquisition and evoking phases) and handwriting test (duration and movement precision), respectively. It was observed that for online motor learning, 1 Hz c-rTMS (p=0.018) and 10 Hz (p=0.010) and also cathodal ctDCS (p=0.001), were able to interfere on acquisition phase. All stimulations (p<0.05) except for anodal ctDCS (p=0.126) were able to interfere when the learned sequence was evoked. Regarding offline motor learning, results revealed a reduction of duration for all stimulation conditions. However, for movement precision it was found an improvement for anodal ctDCS (p=0.003), 1 Hz c-rTMS (p=0.006) and 10 Hz c-rTMS (p=0.014). Therefore, c-rTMS seems to improve motor learning independently of stimulation frequency and time (online or offline). On the other hand, ctDCS effects were polarity-dependent since anodal ctDCS was capable to modulate offline learning, while cathodal ctDCS showed better results for online motor learning performance.